T／CEC 169-2018 电力储能锂离子电池内短路测试方法（高清正版）.pdf

ICS 29.020 K 60 备案号?53939-2016 准 T/CEC 1692018 电力储能用锂离子电池内短路 测试方法 Internal short-circuit test method of lithium ion battery for electrical energy storage 2018-01-24发布 2018-04-01实施 中国电力企业联合会 发 布 成品?210*297 版心?166*238 字数?45 字*43 行 天?35?地?24?订?24?切?20 T/CEC 1692018 I 目 次 前言 II 1?围1 2 规?性引用文件1 3 术语和定义1 4 试验原理1 5 试验条件1 6 试验?骤2 7 检验规?4 8 试验结果处理4 9 试验?告4?录 A?规?性?录?内短路测试样品准备5 T/CEC 1692018 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009?标准?工作导?第 1 部?标准的结构和编写?给出的规?编写?请注意本文件的某?内容可能?及专利?本文件的发?机构?识别这?专利的责任?本标准由全国电力储能标准?术委员会?SAC/TC 550?提出并?口?本标准?要起草单?中国电力科学研究院有限公?、清华大学、国网安徽省电力公?电力科学研究院、国网福建省电力公?电力科学研究院、深圳比?迪锂电池有限公?、宁德时代新能源科?股份有限公?、珠海银隆新能源股份有限公?本标准?要起草人?高飞、杨凯、卢兰光、?、惠东、?力硕、王康康、?皓、汪奂玲、胡娟、王高?、马达、张明杰、詹世英、?伟、?元亮、耿萌萌?本标准在执行过程中的意?或建议反馈至中国电力企业联合会标准?管理中心?北京市?广路二条一?，100761?T/CEC 1692018 1 电力储能用锂离子电池内短路测试方法 1 范围 本标准规定了电力储能用锂离子电池内短路测试的试验原理、试验条件、试验?骤、检验规?和试验结果处理等?本标准适用于矩形电力储能用锂离子电池?以?简称电池?2 规范性引用文件?文件?于本文件的应用是?可少的?是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件?是?注日期的引用文件，?最新版本?包括?有的修改单?适用于本文件?GB/T 2828.1 计数型抽样检验 GB/T 10592 高?温试验箱?术条件 GB/T 11651 个体防?装备选用规?WB/T 1061 废蓄电池回收管理规?3 术语和定义?术语和定义适用于本文件?3.1 电池单体 cell 实?学能和电能相互转?的基本单元，由?极、负极、隔膜、电解质、壳体和端子等组成?3.2 触发元件 trigger component 植入电池内部的可控触发内短路的金属元件?4 试验原理 采用记?性金属合金制作成触发元件，利用?记?特性，常温时保持表面?整，植入电池样品中，?温度升高时触发元件尖端翘起，刺穿隔膜，实?电池内部?极部?包括?极极耳、?极集流体、?极活性物质?负极部?包括负极极耳、负极集流体、负极活性物质?之间的?阻性短接?5 试验条件 5.1 环境条件 5.1.1 温度 试验期间周围?境温度宜在 252?5.1.2 湿度 试验期间周围?境湿度宜在 15%90%?T/CEC 1692018 2 5.1.3 大气压力 试验期间大气压力宜在 86kPa106kPa?5.2 试验设备 5.2.1 充放电装置 充放电装置应符合如?条件?a?测量?围?电压测量?围满足试验要求?b?控制精度?0.1%FS?满量程?c?测量准确度?0.5%FS?满量程?5.2.2 尺寸测量装置 尺?测量装置的准确度?1mm?5.2.3 防爆型温箱 防爆型温箱应符合如?条件?a?温度控制?围?30150?b?温度准确度?2?围内?c?升温?度?3/min?d?防爆等?Exd BT4?e?防爆型温箱?他要求应满足 GB/T 10592 规定的高温试验箱?术条件?5.2.4 热电偶 热电偶应符合如?条件?a?测量?围?01000?b?测量准确度?0.5?6 试验步骤 6.1 一般要求 6.1.1 试验应在有充?安全保?的?境条件?进行，试验场地应?备?防设备?6.1.2 试验人员应配备防毒面?、手套、防?眼镜、防?服等安全防?用品，防?试验过程中电池起火、燃烧、爆?等?人体?成伤害?6.1.3 安全防?用品?符合 GB/T 11651 的规定并经国家相应的质检部门检测，?有生产许可证及编?标志、产品合格证者，方可使用?6.2 样品准备 6.2.1 样品完全放电 电池样品完全放电应按照如?程序?a?电池单体在 252?境?搁置 5h?b?以额定?率放电至电池单体的放电?电压，静置 30min?T/CEC 1692018 3 6.2.2 样品制作 植入触发元件的电池样品制作过程?录 A?6.2.3 样品完全充电 样品完全充电用符合如?条件?a?电池样品在 252?境?搁置 5h?b?以额定?率放电至电池单体的放电?电压，静置 30min?c?以额定?率充电至电池单体的充电?电压，静置 30min?6.2.4 布置热电偶 在电池样品表面?置 3 个热电偶，?别?于触发元件?方、?方及?侧表面?何中心，参考?1?示，根据实?情况可在?他?置添?置热电偶?图 1 热电偶布置示意 6.3 温箱加热 6.3.1 预热 将电池样品垂直放置或水?放置?触发元件侧向?在温箱内，将温箱设置?30，保持10min?6.3.2 加热 电池样品的?热过程应符合如?程序?a?温箱按照 5/min 的?率升温?b?电池样品表面温度达到 90之前，电池样品触发内短路?判定条件?表 1?，温箱停?热?c?电池样品表面温度达到 90之前，电池样品没有触发内短路，温箱升温至 90，保持 45min?停?热?d?停?热?，?察 1h?e?记录 a?d?过程中电池样品的电压和温度，记录时间间隔 1 ms?f?记录 a?d?过程中的试验?象，包括样品是否出?鼓胀、燃烧、爆?6.4 样品回收处理 试验?电池样品的回收应按照如?流程?a?电池样品温度降至室温?，保持 1h?b?将电池样品放入储存容器，容器应?有耐腐蚀、耐压、防火、防爆、绝缘、隔热的特性?c?将储存容器中的电池样品进行回收处理，参考 WB/T 1061 的相关规定?T/CEC 1692018 4 7 检验规则 内短路测试类型、内短路判定条件和样品数量?表 1?表 1 检验规则 序?内短路测试类型 内短路判定条件 样品数量 1?极材料-负极材料短路 6 2?极铝集流体-负极材料短路 电压相较初始电压?降超过 100 mV 6 注?电池样品抽样依据 GB/T 2828.1 进行?8 试验结果处理 试验结果处理方法如?a?计算电池样品从内短路触发到电压?降首次超过 100 mV 经历的时间，按公式?1?计算?T=T2T1?1?式中?T1 电压开始?降时刻，s?T2 电池样品电压?降首次超过 100 mV 的时刻，s?b?计算电池样品从内短路触发到试验?时刻的电压变?值，按公式?2?计算?U=UEU1?2?式中?U1 电池样品内短路触发时刻的电压，V?UE 试验结束时刻电池样品的电压，V?c?计算电池样品内短路触发引起的温升值，按公式?3?计算?t=tMt1?3?式中?t1 电池样品内短路触发时刻的温度，?tM 电池温度最大值，?9 试验报告 试验?告中应包含如?信息?a?样品?称?b?样品规格型?c?样品电压?时间关系的曲线?d?试验时间 T1、T2、T?e?样品电压 U1、UE、U?f?样品温度?时间关系的曲线?g?样品温度 t1、tM、t?h?样品试验过程中的试验?象?测结果?是否鼓胀、漏液、冒烟、燃烧、爆?i?试验?境、试验日期和试验人员?T/CEC 1692018 5 附 录 A?规范性附录?内短路测试样品准备 A.1 记忆合金触发元件的设计与加工 A.1.1 记忆合金触发元件材料 测试中使用的触发元件可使用镍钛记?合金材料，?体材料成?、性能如表 A.1?示?表 A.1 记忆合金材料 成?%?原子数?Ni，50.85%?O+N?0.045%?C，0.007%?H，0.0009%?Ti?49.09%相变温度 403 屈服应力 MPa?470 拉伸极限应力 MPa?1390 延伸率?12%注?相变指金属材料在温度和压力改变时?内部组?或结构会发生变?，?从一种相状态到另一种相状态的转变?屈服应力指在材料拉伸或压缩过程中，?应力达到一定值时，应力有微小的增?而应变?急剧增长的?象称?屈服，使材料发生屈服时的?应力就是材料的屈服应力?拉伸极限应力是指材料在拉伸断裂时的最大应力值?延伸率指拉伸断裂?，标距段的总变形?原始标距长度之比的?数?A.1.2 记忆合金触发元件加工 记?合金触发元件按以?内容?工?a?线?割?应用线?割?术?记?合金薄?进行?工，?体形状、尺?A.1，厚度?0.2mm0.03 mm，公差在5%以内?图 A.1 记忆合金触发元件设计 b?热定型?使用镊子、钳子等工?将触发元件的尖端翘起?120并固定，使用 400450的热风枪?热?1min，使尖端定型?将?热定型?的触发元件复原，并在 100的热风枪?检查是否会?利变形，若尖端翘起角度?足需重新?工?T/CEC 1692018 6 c?酸洗清洁?将?热定型?的触发元件，置于浓盐酸中超声波清洗器酸洗 1 min?A.2 电池样品加工 A.2.1 触发元件植入 触发元件的植入按以?内容进行?a?在?境温度?202，露?温度?于25的?燥?或手套箱中把电池?解，取出电芯?b?将触发元件按照如?A.2、?A.3?示放置在卷芯的中央，?A.2?示?极材料-负极材料内短路类型，?A.3?示?极铝集流体-负极材料内短路类型，将触发元件尖端翘起侧朝向隔膜?c?将卷芯再次缠绕，保持隔膜?整及紧绷?图 A.2 正极材料-负极材料内短路电池 图 A.3 正极铝集流体-负极材料内短路电池 A.2.2 电池样品封装 适量补充电解液，采用?电池包装相?的材料?电池样品进行封装?中国电力企业联合会标准 电力储能用锂离子电池内短路 测试方法 T/CEC 1692018*中国电力出版社出版、发行?北京市东城区北京站西街 19?100005 http:/?北京传奇佳彩印刷有限公?印刷*2018 年 10?第一版 2018 年 10?北京第一次印刷 880 毫米1230 毫米 16 开本 3.5 印张 105 千字*统一书?155198856 定价 00.00元 版 权 专 有 侵 权 必 究 本书如有印装质量问题，我社发行部负责退换 T/CEC 1692018